Воротников С.А. - Информационные устройства робототехнических систем (960722), страница 51
Текст из файла (страница 51)
любой цвет получается наложением красного, зеленого и синего цветов спектра. Иапример, на экране монитора цвет и яркость каж- ::=: дой точки задаются интенсивностями составляющих Н, б и В, использующихся при управлении мощностью трехкомпонснтной электронной пушки. Для наглядного представления цветовой модели Ебй используют цвето- : ' вой куб, где чистые цвета образуют его вершины, а отгенки серого лежат на главной диагонали (рис. 6.6, а). Однако при всей наглядности этой схемы :..она имеет два существенных недостатка: в ней невозможно получить все ::". цвета путем сложения основных составляющих и цветопередача является - аппаратно-зависимой (например, от люминофора).
В частности, эксперимен- .'. тально установлено, что предлагаемая модель недействительна в сине- зеленой (450...550 нм) области спектра. Это связано с тем„что для имитации :,, спектрального цвета в данной области красная компонента должна быть — отрицательной. Действительно, согласно цветовому кубу справедливо равенство Голубой = Синий + Зеленый. :::: На самом деле эмпирически установлена справедливость другого выраже- Синий + Зеленый = Голубой + Красный, :-;: что и приводит к появлению отрицательной красной компоненты: Голубой = Синий + Зеленый — Красный Ясно, что в природе отрицательные составляющие.
цвета не существуют, ::::.:а следовательно„в модсли,аддитивного цветового синтеза голубой цвет мо- жет быть получен только искусственно, Цветовую модель ЕбВ используют для описания источников излучения. :;:-,:Если же освещается объект, он является приемником света, отражающим :-', волны. Большинство предметов отражают либо солнечные лучи, либо лучи ;;;других источников освещения.
Так, если объект кажется красным, это озна- 6. Системы технического зрения Синий сный Зеле~ и(1,1,Ц |й (0,1,0) Пурпурный ( пурпый Черный ( Красный (1,0, Я Желтый (1, 1,0) 1 алубаи Синий а б Рис. 6.6. Модели аддитивного (а) и субтрактивного (б) цветового синтеза Модель СМУК, как и РОВ, является аппаратно-зависимой. Более того,:::' цветовое изображение, полученнос в СМ1'К (например, при печати на ',," принтере), пе совпадает с изображением в ВОВ, представлснным на мони-::.- торе. Указанные недостатки не позволяют количественно оценивать цвето- .;;;.
вую информацию, содержащуюся в изображении. Поэтому возникла необ-.:::-'~:- ходимость разработки аппаратна-независимых моделей кодирования цвета. К наиболее известным аппаратно-независимым моделям кодирования '.'". цвета относятся модель НБУ, ее варианты НБ1, Н1.3, а также телевизионная,„' система У(.)У, разработанная для стандарта цветного телевидения РА1„:"' Особенностью всех этих моделей является раздельность кодирования сигна-'::,-.',; лов яркости и цветности.
Применительно к телевидению такой подход по. ':. лучил название компонентного кодирования. Кодирование цвета в модели: НБУ очень напоминает способ, используе-,-"; мый художниками для получения нужных цветов — смешивание белой,—:- 256 чает, что он отражает только длинные волны, поглощая все остальные. Для описания приемников света применяют модель субтрактивного цветового синтеза СМУК (суап — голубой, пияеп(а — пурпурный, уеПои — желтый, Ыас)с — черный) (рис.
б.б, б). Модель СМУК позволяет получить па бумаге большинство необходимых цветов и широко используется в полиграфии и других системах псчати. Важной особенностью такого подхода является возможность корректировать цвета изображения. Так, если изображение (фотография) получилось излишне синим, то необходимо увеличить желтую составляющую, поскольку желтый цвет поглощает синюю компоненту.
Аналогична зеленый цвет корректируется увеличением пурпурной составляющей. На практике при техничсской реализации цветной печати изобра- '-'.:,'' жение раскладывают на голубую, пурпурную и желтую составляющие, образующие на бумаге точечный растр. Затем для увеличения контрастности в растр добавляют чисто черную составляющую, которая оказывается гораздо насыщеннее, чем компонента, образованная сложением голубого, пурпурного и желтого цветов.
Белый цвет соответствует нулевым. значениям компонент С, М, 1', в отличие ат модели КЯ3, где все компоненты соответствуют ':::,.! максимуму. 6,2. Основы формирования и передачи изображения Зел Голубой сный Голубо ный . Рис. 6.7. Геометрическая интерпретация цветовых моделей НЯУ (а) и НЕ.Б ~б) '9. С.А, Воротников черной и серой красок с чистыми красками для получения разли шых тонов и оттенков. При этом цвет задается не смесью трех основных компонент, как, например, в модели КСВ., а с помощью трех независимых показателей — цветового тона Н (Ьие), насыщенности 8 (ьаШга6оп) и интенсивности Р (~а1це). В качестве геометрической.интерпретации модели НБУ используют конус,.полученный как сглаженная проекция цветового куба в модели ЙОВ вдоль его главной диагонали .~рис. 6.7, а).
В соответствии с моделью НБУ цветовой тон и насыщенность кодируются как угловая и радиальная характеристики цветового круга — основания конуса. Тон Н описывается углом поворота цветовой стрелки (например, красный соответствует О ), насыщенность 5' — смещением вдоль радиуса круга, которос возрастает от 0 в центре круга до 1 па его границе ~соответственно насыщенность от О до 100%). Насыщенность характеризует, насколько тусклым или «сочным» является цвет. Чем больше данный цвет разбавлен белым (чем ближе к центру круга), тем он менее насыщен. Естественные 1реальныс) цвета имеют низкую насыщенность. Интенсивность ~'указывает яркость света, она также меняется от 0 до 1, но по оси О1~ и не связана с цветовым кругом.
По этой оси располагаются серые цвета. Для белого цвета Я = О, Р = 1, следовательно, добавление белого в любой цвет уменьшает Я, а добавление черного уменьшает К В модели НЯЧ при 5 = О значение Н не имеет смысла 1'как видно на рис. б.7, а, эта точка соответствует вершине конуса). 6. Системы. технического зреиия Цветовая модель Н1.5 или НБВ (буква Н также обозначает тон и насыщенпость, а Е и  — яркость) использует то же координагнос пространство, что и в модели НБЧ, но представленное в виде двух пирамид, соединенных основаниями (рис.
6.7, 6). Эта фигура в большей степени, чем представленная на рис. 6.7, а, соответствует диагональной проекции куба. В модели Н1 3, как и в НЯУ, черный и белый цвета образуются при любых значениях Н и разных Е. Например, насыщенный черный при Е = О, белый — при о. Е = 1, Голубые цвета соответствуют Н = 180; Так, грязно-голубому цвету (смсси серого с голубым) отвечает комбинация Е = 0,5, Н= 180 „5 = О, цвету морской волны — Х.
= 0,5, Н = 180~, 5 = 1, а небесно-голубому — Н = = 180~, Е = 5 = 1. Поскольку в основе геометрических построений в цветовой модели НЯУ и ей подобных лежит модель ЙОВ, то и пересчет цветов из . одной модели в другую достаточно прост. Наличие большого. количества разнообразных моделей, применяемых в различных задачах обработки цветных изображений, потребовало. создания единого описания цвета. В качестве стандарта для определения цвета в настоящее время угвержден цветовой график МКО, сочетающий абстрактный характер цветовой модели Н5У и практичность КОВ и СМ т'К. Этот график, предложенный еще в 1931 г., охватывает все цвета, которые способен видеть человеческий глаз (рис.
6.8). У 0,8 О,б 0„4 бО нм 0,2 0,1 '0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 О,б 0 7 0,8 х Рис. 6.8. Цветовой график МКО График МКО строят как функцию двух переменных х и у, представляющих собой некоторые гипотетические (несуществующие в природе) основныс цвета. Тогда на кривой, ограничивающей цветовое пространство МКО, 6.2. Основы форл~ирования и передачи изображения будут находиться все чистые цвета видимого света. Их можно получить путем смешения источников х и у. Например, чистый красный цвет с длиной волны 700 нм есть результат сложения 75 % х и 30 % у. Все цвета, лежащие внутри графика и па его границе, являются физически реализуемыми.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
